Fragen 81-90: Biofilme, Chlorit, Testkeime, fischtoxisch?, Clusterstruktur, Chlordioxid

81.Frage:.Welche Bedeutung hat die Biofilmbildung für die Desinfektion von Bade- und Schwimmbadwasser?
Antwort:
Biofilme bilden sich in allen wasserführenden Systemen( Leitungen, Filter etc.) und werden beispielsweise  durch  Chlor nicht abgebaut. Durch das im Wasser enthaltende Chlordioxid ist das aber sehr wohl möglich. Deshalb soll vor dem Beginn des Chlordioxideinsatzes Filter u.a. Anlagenteile erfolgen.

82.Frage.Ist die Chloritbildung infolge der Desinfektion des Schwimmbadwassers mit Chlordioxid in jedem Falle gesundheitsschädlich?
Antwort: Die Dosis macht das Gift!
Einerseits kann  die Bildung von Methämoglobin im Blut gefördert werden. Andererseits reagiert das im Wasser enthaltene Chlorit mit dem sog. Säureschutzmantel der Haut. Dadurch entsteht aber vor Ort wiederum Chlordioxid und kann seine desinfizierende Kraft wirken lassen. Lesen Sie: TwinOxide und die Haut.
83.Frage.Darf man gasförmiges Chlordioxid einatmen?
Antwort:
Die Dosis macht das Gift. Während sehr geringe Mengen unterhalb des sog. MAK-Wertes sich positiv auf die Desinfektion der Atemwege auswirken können, sind größere Konzentrationen nicht für eine Inhalation geeignet. Es gilt auch hier der Grundsatz: Weniger ist mehr!

84.Frage. Reichen die gesetzlich vorgeschriebenen mikrobiologischen Kontrollparameter aus ,  um  eine Gesundheitsgefährdung durch  Wasser auszuschließen?
Antwort:
Nein! Durch die staatlich kontrollierten und verordneten Hygienemaßnahmen  konnten in Mitteleuropa trinkwasserbedingte Epidemien ( vor allem Typhus, Cholera und Shigellaruhr) nachhaltig bekämpft werden. Das wird seit etwa  hundert Jahren in dem Konzept der Indikatororganismen weltweit erfolgreich eingesetzt. Es gibt jedoch keine 100%-ige Sicherheit, dass das Wasser frei von pathogenen Keimen ist. Das Vorhandensein von weiteren pathogenen Bakterien (Pseudomonas,  Legionellen) sowie von Viren, Pilzen, Parasiten wird durch die  vorgeschriebenen Indikatorkeime weitgehend nicht beachtet. Das betrifft auch die Keime, die für den Ausbruch der Malaria-Krankheit verantwortlich sind. Das heißt im Klartext: Durch die vorhandenen mikrobiologischen Testmethoden ist eine mikrobiologisch bedingte Gefährdung des körperlichen, geistigen und seelischen Wohlbefindens (Gesundheit) nicht 100%-ig ausgeschlossen.
Quelle: -Dissertation U.Weber:
85.Frage:. Warum werden nicht  alle  möglichen  pathogenen Keime im Wasser getestet?
Antwort:
Das ist aus wirtschaftlichen Gründen derzeitig weltweit nicht möglich und wird es auch in Zukunft nicht sein.

86.Frage. Welchen Stellenwert haben mikrobiologische Untersuchungen in der Wasserhygiene?
Antwort:
Die Gewährleistung der minimal notwendigen mikrobiologischen Wasserqualität hat oberste Priorität. Um diese zu erreichen, ist die Anwendung von Chlordioxid eine sehr erfolgreiche Maßnahme. Dabei erscheint das TwinOxide(Chlordioxid)-Konzept das derzeitig weltweit erfolgreichste zu sein.

87.Frage:Gibt es  fischtoxische Untersuchungen zur  Anwendung von TwinOxide (Chlordioxid)?

Ja. Diese Untersuchungen  liegen bei den Verfassern vor und wurden an der Universität in Benin durchgeführt. Es stand die Überlebenswahr-scheinlichkeit von Garneleneiern zu Diskussion.  Das ist in dem obigen Bild veranschaulicht. Bis zu einer Chlordioxidkonzentration von 0,2 ppm  überleben alle  Garneleneier.. Der  LD 50-Wert liegt bei einer Chlordioxid-Konzentration  von  0,4 ppm. Das sind aber genau die Werte, die in den deutschen Trinkwasserwerken  als Richtwerte für eine unbedenkliche Chlordioxidanwendung gelten..

88.Frage:  Wie kann man sich  ein Chlordioxidmolekül veranschaulichen??

Antwort:

Damit sich die Chemiker weltweit verständigen können, bedienen sie sich einer Symbolsprache und verschiedener Modelle, mit denen  die Eigenschaften und das Verhalten der Stoffe mehr oder weniger sehr vereinfacht veranschaulicht werden können. Das einfachste Modell ist das sogenannte Valenzstrichmodell. Ein anders Modell ist die Lewis-Elektronenformal.

http://de.wikipedia.org/wiki/Chlordioxid

http://de.wikipedia.org/wiki/Elektronenformel

Sie dürfen sich aber durch solche Bilder in den obigen Quellen nicht täuschen lassen!  Chlordioxidmoleküle und auch Wassermoleküle bewegen sich in der Natur ständig. Diese Bewegung ist mehr oder wenig chaotisch. Sind elektrische Felder vorhanden, dann wird aus der chaotischen Bewegung eine gerichtete. In Magnetfeldern ( auch im Erdmagnetfeld)  werden diese Moleküle gerichtet verwirbelt. Mit steigender Temperatur  erhöht sich die thermische Geschwindigkeit dieser kleinen Teilchen. Mit den  Strukturbildern  wird  nur eine blitzartige“ Momentanaufnahme“  gemacht.  Die Strukturbilder sind  gedankliche Bilder damit man das Verhalten  der Stoffe in den drei Aggregatzuständen des Wassers für den menschlichen Gebrauch verstehen kann.

Ist das  dieses Wasser flüssig, dann  sind  die gasförmigen Chlordioxidmoleküle  in Wassercluster eingebettet.

Im eisförmigen Zustand des Wassers befinden sich die Chlordioxidmoleküle in den Kristalliten. Und in der Luft befinden sich die gasförmigen Chlordioxmoleküle in einem  Luft-Wasser-Gemisch.

Die Eigenschaften  des Chlordioxid-Moleküls sind in http://de.wikipedia.org/wiki/Chlordioxid

beschrieben:

Das Molekül ist aufgrund der freien Elektronenpaare am zentralen Chloratom gewinkelt aufgebaut, der Bindungswinkel beträgt 117°, die Cl–O-Bindungslänge 147 pm.^[2] Da Chlor in Form von zwei verschiedenen Isotopen auf der Erde vorkommt (76 % ³⁵Cl und 24 % ³⁷Cl), haben einzelne Chlordioxidmoleküle die Masse von 86 u, 88 u oder 90 u. Bindungswinkel und Bindungslänge als Eigenschaft der identischen Elektronenkonfiguration sind jedoch in allen Fällen gleich.^[21] Durch seine ungerade Anzahl von 19 Valenzelektronen ist das Molekül ein paramagnetisches Radikal. Unterhalb −59 °C kristallisiert Chlordioxid und es bilden sich Dimere (Molekül-Paare), wodurch Chlordioxid unterhalb von -84 °C diamagnetisch wird. Im Jahr 1933 schlug Lawrence Olin Brockway (1907–1979) eine drei-Elektronen-Bindung vor.^[22] Linus Pauling entwickelte diese Idee später zu einer Theorie weiter, bei der von einer schwächeren Bindung des dritten Elektrons ausgegangen wird.^[23] Spätere Untersuchungen zeigten, dass das ungepaarte dritte Elektron das höchste besetzte Molekülorbital (HOMO) einnimmt.

Chlordioxid ist 2,3-mal so schwer wie Luft. In Wasser gelöst besitzt es ein breites Absorptionsband bei einer Wellenlänge von 350 nm. Bei gasförmigem Chlordioxid werden mehrere Maxima aufgrund vibrationsgekoppleter Absorption sichtbar (siehe Abbildung des UV-Spektrums im Abschnitt Ozonloch).^[24] Die für die Kopplung verantwortlichen Schwingungen wurden 1933 bestimmt und in Übereinstimmung mit einem erweitertem Franck-Condon-Prinzip gefunden.^[25] Die spektroskopischen Eigenschaften erfuhren erneute Aufmerksamkeit zur Aufklärung der Vorgänge im Ozonloch.^[26]

Beim Übergang in den festen Zustand unterhalb von −59 °C bildet es explosive orangerote Kristalle. Es kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem in der Raumgruppe Pbca mit den bei 198 K bestimmten Gitterparametern a = 1087 pm, b = 671 pm und c = 559 pm sowie acht Formeleinheiten pro Elementarzelle. In der Kristallstruktur liegen die Chlordioxid-Moleküle als Dimere (ClO₂)₂ vor. Die Dimerisierung erfolgt dabei über Cl···O-Kontakte zweier benachbarter ClO₂-Moleküle, der Cl···O-Abstand beträgt 278 pm.^[27]

Bei Temperaturen zwischen −59 °C und 11 °C ist Chlordioxid eine bernsteinfarbene, ölige Flüssigkeit, die jedoch bereits über −40 °C instabil wird und zur Explosion neigt. Bei Standardtemperatur liegt es als Gas vor, das in Gemischen mit Luft von über 10 Vol.-% oder bei einem Partialdruck von über 76 mmHg (10 kPa; 0,1 atm) explosiv ist.^[29][16] Als Mechanismus der Explosion von gasförmigem Chlordioxid wird eine Anhäufung von Radikalen in dem Gas angesehen, die aus Zwischenprodukten des langsamen Zerfalls von Chlordioxid entstehen. Die Radikale katalysieren den weiteren Zerfall, bis der Zerfall explosionsartig stattfindet.^{[16] [30]} Bei der Explosion zerfällt es in Chlor und Sauerstoff^[31]:

Lösungen in Wasser sind gelb bis braungelb gefärbt und sind nicht explosiv, soweit sie kein Chlordioxid-Luft-Gemisch mit mehr als 10 Vol.-% Chlordioxid erzeugen können. Diese Grenze von 10 Vol.-% wird bei Normaldruck in etwa von Lösungen mit 6 g (30 °C) bis 13 g (10 °C) Chlordioxid pro Liter Wasser erreicht (Siehe Abbildung).^[28] Bei niedrigen Temperaturen kristallisieren aus wässrigen Lösungen Clathrate, bei denen das Gas zusammen mit dem Wasser kristallisiert und in Hohlräumen des Kristalls eingeschlossen ist. Die gebildeten Gashydrate haben die Summenformel ClO₂ · n H₂O (n ≈ 6–10).^[32]

Chlordioxid und seine wässrige Lösungen wirken stark oxidierend. Abhängig vom Reduktionspartner entstehen Chloride (Cl^–), Chlorite (ClO₂^–) oder Hypochlorite (OCl^–). Eine Oxidation von ClO₂ ist unter anderem mit Fluor (F₂), Ozon (O₃) und rauchender Schwefelsäure möglich.^[2]

99.Frage:  Welche Bedeutung hat die Clusterstruktur des Chlordioxidwassers für den menschlichen Gebrauch?

Antwort:

Chlordioxidwasser für den menschlichen Gebrauch besteht hauptsächlich aus Wasser, in dem  Chlordioxid-Moleküle physikalisch gelöst sind. Das heißt die gasförmigen Chlordioxidmoleküle werden im Wasser festgehalten. Sie befinden sich in  oder zwischen den sog. Wasserclustern. Wassercluster kann sich  als  „Wasserhaufen“ vorstellen. Zwischen  diesen Clustern befinden sich auch einzelne Wassermoleküle.  In dem Bild  sehen Sie ein Schema dieser Anordnung. Auffällig sind auch die Hohlräume zwischen den Clustern und Wassermolekülen. In diesen Hohlräume können sich nun  Gase (  Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid und auch Chlordioxid  sowie andere )einlagern. Diese Cluster nehmen gierig  Verunreinigungen auf, so auch Bakterien, Viren und Parasiten sowie Pilze.Je mehr Verunreinigungen vorhanden sind, umso größer sind die Cluster.  Helles, klares Wasser kann dadurch eine trübe Farbe annehmen. Die eingelagerten gasförmigen Stoffe  wollen  das Wasser verlassen und in den darüber liegenden Gasraum entweichen. Das merkt jeder Beobachter am Geruch des Wassers für den menschlichen Gebrauch.Die Wassermoleküle im Wasser für den menschlichen Gebrauch und im Körperwasser umhüllen gierig alle Stoffe, die sich im Wasser befinden und bilden eine Wasserhülle (Hydrathülle).Das kennen Sie! Sie legen  Wäsche in die Waschmaschine und lassen helles und klares Wasser zufließen. Jetzt wird die Wäsche gewaschen. Das Wasser kann während  des Waschvorganges eine hässliche dunkle Farbe annehmen. Die Wassermoleküle umschließen alle Schmutzteilchen. Große Cluster entstehen. Die Aufnahmefähigkeit des Wassers ist  begrenzt. Schmutz, der nicht aufgenommen ( gelöst) wird, sinkt auf den Boden des Behälters.In  diesen Clustern befinden sich neben den Mineralstoffen und Spurenelementen auch die Rückstände von Arzneimitteln sowie organische Stoffe, auch Bakterien, Viren, Protozoen und Pilze.Wird ein derartig großclustriges Wasser getrunken, dann  werden  die großen Cluster  sich in dem Körperwasser anreichern.. Die menschlichen Zellen  können aber ein derartiges Wasser nicht gebrauchen. Damit ist der menschliche Körper genötigt, Energie aufzuwenden, um diese großen Cluster zu zerteilen und die darin enthaltenen störenden Stoffe  herauszunehmen. Die körpereigene „Kläranlage“ arbeitet auf Hochtouren.Das im Wasser enthaltene Chlordioxid hilft dabei dem menschlichen Körper. Es oxidiert zahlreiche Stoffe und kann dadurch aufgezehrt werden.Nur der verbleibende Rest ist der Lage, schädigende Mikroorganismen zu inaktivieren.Am wirkungsvollsten ist das Chlordioxidwasser für den menschlichen Gebrauch, wenn  es sehr kleine Cluster besitzt, also vorgereinigt ist.

90.Frage: Welche Bedeutung besitzt die Clusterstruktur  hinsichtlich der Herstellung  einer konzentrierten  Chlordioxid-Lösung?

Antwort:

Im Idealfall  soll eine  konzentrierte Chlordioxid-Lösung (  z.B. 0,3%-ig, 0,2%-ig, ....)  mit Hilfe von doppelt destilliertem Wasser hergestellt werden.  Eine derartige Lösung wird kleine Cluster besitzen.

Wird aber eine solche Lösung  in ein  verschmutztes Wasser für den menschlichen Gebrauch dosiert, dann nützen die  idealen Eigenschaften der konzentrierten Lösung  nur wenig. Das verschmutzte Trinkwasser bestimmt dann das Verhalten.